全息技术作为一种真三维立体显示技术,不仅可以在空间再现三维立体图像,为人类提供真实的深度感知,而且可以直接通过裸眼观看,是目前最具潜力和发展的技术之一。但目前仍存在诸多问题限制计算全息的发展,其中全息图的计算速度就是制约全息发展的一个主要原因。本文针对此问题进行展开讨论,并提出优化算法。同时,全息技术对实际采集复杂三维数据的计算也限制了全息技术的应用范围,本文针对此问题进行了解决方案的讨论。首先,对计算全息的基本原理进行了阐述,并讨论了菲涅尔衍射的三种数值计算方法,即傅里叶算法、角谱算法、卷积算法。通过使用MATLAB软件对三种算法的全息重建进行数值模拟,分析了三种算法分别在计算时间和重建像质量上的优缺点。其次,对三维计算全息的不同计算方法进行了详细的讨论,在对点源法、查表法和新查表法深入研究的基础上,提出了基于稳相原理的新查表法。通过对不同三维计算方法的重建结果进行分析和比较,仿真结果表明基于稳相原理的新查表法不仅能够改善新查表法占用内存空间大的问题,同时可提高计算全息三维算法的速度,可为实现三维物体的全息实时再现提供技术基础。最后,对复杂的实际三维物体进行全息数值重建,并使用空间光调制器进光电再现。首先使用三维扫描仪对实际物体进行三维数据采集,并通过3DsMax软件将三维数据渲染为强度图和深度图,使用MATLAB软件读取深度图中的灰度信息,并根据深度图中灰度信息的坐标调用强度图的数据信息,再结合菲涅尔衍射角谱算法生成计算全息图,对全息图分别数值重建和光电再现,并取得了较好的实验结果,为实际物体的三维全息计算提供了一个较好的借鉴。